Шаровые звездные скопления

 

Шаровые звездные скопления, насчитывающие сотни тысяч звезд, имеют очень необычный вид: у них сферическая форма, и звезды концентрируются в них настолько плотно, что даже с помощью мощнейших телескопов невозможно различить одиночные объекты. Отмечается сильная концентрация звезд к центру.

 

Исследование шаровых звездных скоплений имеет важное значение в астрофизике в плане изучения эволюции звезд, процесса формирования галактик, изучения структуры нашей Галактики и определения возраста Вселенной.

 

Форма Млечного Пути

 

Ученые установили, что шаровые звездные скопления образовались на начальном этапе формирования нашей Галактики – протогалактический газ в самом начале имел сферическую форму. Во время гравитационного взаимодействия до завершения сжатия, что привело к образованию диска, за его пределами оказались сгустки материи, газа и пыли. Именно из них образовались шаровые звездные скопления. Причем они сформировались до появления диска и остались там же, где и образовались. Они имеют сферическую структуру, гало, вокруг которого позже расположилась плоскость галактики. Вот почему шаровые звездные скопления дислоцируются симметрично во Млечном Пути.

 

Изучение проблемы расположения шаровых скоплений, а также проведенные измерения расстояния от них до Солнца, позволили определить их протяженность от центра галактики, а также протяженность нашей Галактики до центра – оно составляет 30 000 световых лет.

 

Шаровые звездные скопления по времени происхождения очень старые. Их возраст составляет 10-20 миллиардов лет. Они представляют собой важнейший элемент Вселенной, и, несомненно, знания об этих образованиях окажут не малую помощь в объяснении явлений Вселенной. По мнению ученых, возраст этих звездных скоплений идентичен возрасту нашей Галактики, а так как все галактики сформировались примерно в одно время, значит, можно определить и возраст Вселенной. Для этого к возрасту шаровых звездных скоплений следует прибавить время от появления Вселенной до начала образования галактик. По сравнению с возрастом шаровых звездных скоплений это совсем небольшой отрезок времени.

 

Итак, вычислив возраст шаровых звездных скоплений, возможно определить возраст Вселенной. Но этот способ очень сложен и неточен. Главная сложность – вычислить возраст шаровых звездных скоплений.

 

Внутри ядер шаровых скоплений

 

Для центральных областей этого вида скоплений характерна высокая степень концентрации звезд, примерно в тысячи раз больше, чем в близлежащих к Солнцу зонах. Только за последнее десятилетие стало возможным рассмотреть ядра шаровых звездных скоплений, вернее, те небесные объекты, которые находятся в самом центре. Это имеет большое значение в области изучения динамики входящих в ядро звезд, в плане получения информации о системах небесных тел, связанных силами притяжения, - звездные скопления относятся именно к этой категории, - а также в плане изучения взаимодействия между звездами скоплений посредством наблюдений или обработки данных на компьютере.

 

Из-за высокой степени концентрации звезд происходят самые настоящие столкновения, формируются новые объекты, например звезды, имеющие свои особенности (“синие объекты”). Могут появляться и двойные системы, это случается, когда столкновение двух звезд не приводит к их разрушению, а происходит взаимозахват из-за гравитации.

 

Если одна из двух звезд нейтронная, двойная система может излучать X-лучи.

 

Семейства шаровых звездных скоплений

 

Шаровые звездные скопления нашей Галактики представляют собой неоднородные образования. Различают четыре динамичных семейства по принципу удаления от центра Галактики и по химическому составу. Некоторые шаровые скопления имеют больше химических элементов группы металлов, другие – меньше (речь идет не о водороде и не о гелии). Степень наличия металлов зависит от химического состава межзвездной среды, из которой небесные объекты образовались. Шаровые звездные скопления с меньшим количеством металлов – более старые, они располагаются в гало Галактики. Больший состав металла характерен для более молодых звезд, они сформировались из среды, уже обогащенной металлами вследствие вспышек сверхновых звезд, - к этому семейству относятся “дисковые скопления”, находящиеся на галактическом диске.

 

В гало находятся “звездные скопления внутренней части гало” (расстояние от галактического центра меньше, чем до Солнца) и “звездные скопления внешней части гало” (если это расстояние больше, но не превышает 200 000 световых лет). Имеются и “звездные скопления периферической части гало”, расстояние от которых до центра Галактики наибольшее.

 

Влияние окружающей среды

 

Звездные скопления изучаются и подразделяются на семейства не ради классификации как самоцели. Классификация играет большую роль и при исследовании влияния окружающей звездные скопления среды на его эволюцию. В данном случае речь идет о нашей Галактике.

 

Несомненно, на звездное скопление оказывает огромное влияние гравитационное поле диска Галактики. Шаровые звездные скопления двигаются вокруг галактического центра по эллиптическим орбитам и периодически пересекают диск Галактики. Это происходит раз примерно в 100 миллионов лет.

 

Гравитационное поле и приливные выступы, исходящие от галактической плоскости, настолько интенсивно действуют на звездное скопление, что оно постепенно начинает распадаться. Ученые полагают, что некоторые старые звезды, в настоящее время дислоцирующиеся в Галактике, некогда входили в состав шаровых звездных скоплений. Сейчас они уже разрушились. Считается, что за миллиард лет распадаются примерно 5 звездных скоплений. Это пример влияния галактической окружающей среды на динамичную эволюцию шарового звездного скопления.

 

Под действием гравитационного влияния галактического диска на звездное скопление происходит и изменение протяженности скопления. Речь идет о звездах, расположенных далеко от центра скопления, на них в большей степени воздействует сила притяжения галактического диска, а не самого звездного скопления. Происходит “испарение” звезд, размеры скопления уменьшаются.

 

Смотрите также:

	Эволюция звезд Внутренняя жизнь звезды регулируется воздействием двух сил: силы притяжения, которая противодействует звезде, удерживает ее, и силы, освобождающейся при происходящих в ядре ядерных реакциях. Она, наоборот, стремится “вытолкнуть” звезду в дальнее пространство. Во время стадий формирования плотная и сжатая звезда находится под сильным...

	Рассеянные скопления Рассеянные звездные скопления найти не сложно. Их называют галактическими скоплениями. Речь идет об образованиях, включающих от нескольких десятков до нескольких тысяч звезд, большая часть которых видна невооруженным глазом. Звездные скопления предстают перед наблюдателем как участок неба, густо усеянный звездами...

	Карликовые звезды В космосе существует огромное количество звёзд. Яркие и огромные можно увидеть и невооружённым глазом, даже если они находятся очень далеко, даже по космическим меркам. Но намного больше звёзд карликов. Увидеть их невооружённым глазом практически невозможно. Среди карликовых звёзд есть красные карлики, которые уже отживают свой срок...